ประเภทของพันธะในคริสตัล

อะตอมเกิดพันธะระหว่างปฏิกิริยาเคมีจนเกิดเป็นผลึก คริสตัลถูกกำหนดให้เป็นสถานะของแข็งของสสารซึ่งอะตอมถูกรวมเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา ลักษณะเด่นของคริสตัลคือรูปทรงที่เป็นของแข็งมีความสมมาตรในทุกด้าน รูปทรงทางเรขาคณิตเฉพาะของคริสตัลเรียกว่าคริสตัลแลตทิซ เมื่ออิเล็กตรอนของอะตอมรวมกับอะตอมโดยรอบ พันธะเคมีจะสมบูรณ์และเกิดผลึกขึ้น

เมื่อเกิดผลึกไอออนิกขึ้น อิเล็กตรอนจะกระโดดโคจรไปจับกับอะตอมที่รองรับที่สอดคล้องกัน การรวมผลลัพธ์ของแรงไฟฟ้าสถิตที่มีประจุลบหรือบวกจะทำให้ไอออนเสถียร นักฟิสิกส์ Charles Augustin de Coulomb กำหนดกองกำลังไฟฟ้าสถิตเหล่านี้หรือกองกำลังคูลอมบิกในรูปแบบของกฎหมาย ตามกฎของคูลอมบ์ แรงดึงดูดที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมจะดึงอะตอมเข้าด้วยกัน และการกระทำนี้ถูกจำลองแบบในทางลบเนื่องจากประจุที่คล้ายคลึงกันระหว่างไอออนเดียวกัน ส่งผลให้เกิดพันธะที่แข็งแรงมากของอะตอมในผลึก แรงที่มีความเข้มข้นสูงเหล่านี้มีจุดหลอมเหลวสูงและโครงสร้างที่แข็งกระด้างสำหรับผลึกเหล่านี้

พันธะโควาเลนต์ตามชื่อคือโครงสร้างผลึกที่อิเล็กตรอนไม่ออกจากวงโคจร แทนที่จะใช้อิเล็กตรอนร่วมกันระหว่างสองอะตอม อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันในลักษณะนี้จะจับทุกสองอะตอมที่อยู่ติดกัน อะตอมที่ถูกผูกไว้ยังแบ่งอิเลคตรอนอีกตัวหนึ่งจากอะตอมข้างๆ กันไปเรื่อยๆ พันธะโควาเลนต์ระหว่างอะตอมของสารส่งผลให้เกิดผลึกเรขาคณิต

พันธะ Van der Waals เป็นปฏิกิริยาที่อ่อนแอระหว่างอะตอมของสาร ส่งผลให้เกิดผลึกที่มีความสม่ำเสมอแบบอ่อน โคจรรอบนอกของอะตอมเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน แต่ประจุของพวกมันยังคงถ่ายโอนอยู่

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของไฮโดรเจนถูกดึงดูดเข้าหาอิเล็กตรอนตามลำดับของอะตอมที่สอดคล้องกัน สิ่งนี้รบกวนการก่อตัวของคริสตัล อะตอมไฮโดรเจน หลังจากที่ถูกผูกมัดกับอะตอมอื่น ถูกดึงไปยังประจุลบของโมเลกุลข้างเคียง สิ่งนี้จำกัดอะตอมไฮโดรเจนระหว่างประจุลบสองประจุ พันธะไฮโดรเจนมักพบในผลึกน้ำแข็ง ซึ่งอะตอมของไฮโดรเจนจะถูกอัดแน่นระหว่างอะตอมของออกซิเจนสองอะตอม

ในการก่อตัวเป็นผลึกโลหะ อิเล็กตรอนทั้งหมดจากวงโคจรของอะตอมจะหลุดพ้นจากเส้นทางของพวกมัน เหล่านี้รวมกันเป็นก้อนเมฆ กระจุกดาวทั้งหมดนี้ถูกดึงดูดโดยศูนย์กลางของอะตอมที่มีประจุบวก แรงดึงดูดนี้ยึดอะตอมไว้ด้วยกัน โลหะทั้งหมดเป็นผลึกประเภทนี้ เนื่องจากอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในสารประกอบ ผลึกที่ก่อตัวขึ้นจึงมีความนำไฟฟ้าสูง